Die transformative, alarmierende Kraft der Genbearbeitung

Mitalipov ist ein unerschrockener Verfechter der vererbbaren Bearbeitung beim Menschen. Hundert Millionen Menschen leiden an seltenen genetischen Krankheiten, und er glaubt, dass somatische Bearbeitung ihnen nur begrenzt helfen kann. „Es wird die Übertragung auf die nächste Generation nicht erleichtern“, sagte er. „Die Krankheiten werden immer wieder auftreten. Wenn man die Wurzel wirklich loswerden will, muss man zur Keimbahn zurückkehren.“ Die Idee hinter der somatischen Bearbeitung sei, sagte er, „Lass sie geboren werden und dann kümmern wir uns um sie.“ Im Gegensatz dazu zielt die vererbbare Bearbeitung darauf ab, Krankheiten zu heilen, bevor sie sich manifestieren können – und schließlich Krankheiten vollständig auszurotten. Er weist unter anderem darauf hin, dass die Genbearbeitung effizienter sei als spätere Eingriffe. „Es ist eine Zelle im Gegensatz zum ganzen Körper“, sagte er.

Mitalipov untersucht Gene, die hypertrophe Kardiomyopathie verursachen, eine Herzerkrankung, von der einer von fünfhundert Menschen betroffen ist und die häufigste Ursache für plötzliche Todesfälle bei jungen Sportlern ist. Im Jahr 2017 veröffentlichte er eine Arbeit, die sich auf eines dieser Gene konzentrierte und zeigte, dass er es nutzen konnte CRISPR um es zu stören, ohne zielferne Bearbeitungen zu erstellen, und mit nur begrenzten Mosaikeffekten.

Das Labor ist in Bereiche unterteilt, die für die Arbeit an Mäuseembryonen (wo die Ausrüstung vom Bund finanziert wird) und für die Arbeit an menschlichen Embryonen (wo dies nicht der Fall ist) vorgesehen sind. Im Raum für menschliche Embryonen traf ich Nuria Martí Gutierrez, die Chefembryologin des Labors. Sie musste an diesem Tag drei Eizellen befruchten, zwei aus dem Spenderprogramm und eine aus einer IVF-Entnahme. Unter dem Mikroskop bereitete sie eine Petrischale mit drei Tropfen Öl vor. Zum ersten fügte sie das hinzu CRISPR Lösung. Im nächsten Schritt platzierte sie Spermien, die von der Herzabteilung des Krankenhauses gespendet worden waren und eine schädliche Mutation im MYH7-Gen aufwiesen, eine Ursache für hypertrophe Kardiomyopathie. Zum dritten Tropfen fügte sie eine Eizelle hinzu.

Martí Gutierrez stellte die Schale auf ein größeres Mikroskop, das mit Pipetten ausgestattet war, die über Joysticks bedient wurden. Mit einer schmalen Pipette mit abgeschrägter Spitze ließ sie ein Sperma auf den Schwanz spritzen und fixierte es so, dass sie es in die Kammer der Pipette ziehen konnte. Dann wusch sie das Sperma darin CRISPR Lösung. „Jetzt gelangt alles in die Eizelle“, sagte sie. Unsichtbar, die CRISPR, mit seinem Guide-RNA-Protein, fand und schnitt MYH7. Innerhalb weniger Minuten hatte sie zwei bearbeitete menschliche Embryonen hergestellt. Innerhalb weniger Tage, nachdem sich die Zellen mehrmals geteilt hatten, sequenzierte das Labor die DNA jeder Zelle und prüfte, ob in jeder Zelle die gewünschte Veränderung stattgefunden hatte, bevor es sie entsorgte.

“Willst du es versuchen?” fragte mich Mitalipov und fügte dann lachend hinzu: „Erzähl es niemandem.“

Martí Gutierrez brachte mich mit der weggeworfenen IVF-Eizelle in Kontakt, bei der es weniger wahrscheinlich war, dass sie richtig befruchtet wurde, und die daher für ihre Forschung weniger wertvoll war. Mit einem Joystick jagte ich Sperma durch die Petrischale: eine geschlechtsspezifische Version der Tag-Spiele, die ich ständig von den Telefonen meiner Kinder lösche. Als ich endlich eines gefangen hatte, tauchte ich es hinein CRISPR. Ich wechselte zum anderen Joystick, der eine größere Pipette manövrierte, und hielt das Ei fest. Dann durchbohrte ich mit der Pipette mit dem bearbeiteten Sperma darin die Membran der Eizelle. „Mach weiter“, sagte Martí Gutierrez. „Es gibt Gutes.“ Ich warf einen Blick auf einen Monitor, der am Mikroskop angebracht war. Was ich sah, war so vertraut wie das Bild der Erde aus dem Weltraum: das große, wackelnde Ei, das ruhelose Sperma. Grundlegendes menschliches Leben und eine äußerste Grenze.

Mitalipov geht davon aus, dass es innerhalb eines Jahrzehnts legitime klinische Studien zur vererbbaren Bearbeitung geben wird. Es wurden bereits zwei neue Techniken entwickelt, Base Editing und Prime Editing, die die Fähigkeiten von verbessern CRISPR– nicht nur das Schneiden von DNA, um Gene zu deaktivieren, sondern das chemische Umschreiben von Teilen des genetischen Codes, ein Vorgang, den manche mit einer Such- und Ersetzungsfunktion in einem Textverarbeitungsprogramm vergleichen. David Liu vom Broad Institute of MIT and Harvard, der diese neuen Techniken erfunden hat, sagte mir: „Wenn der Fortschritt in diesem bemerkenswerten Tempo weitergeht, wird es einen Punkt geben, an dem die Leute berechtigterweise fragen könnten: ‚Ist das unethisch?‘“ nicht behandeln?’ ”

“Glückwunsch! Du hast es geschafft, du hast den Tag überstanden! Als Belohnung kann man ein bisschen fernsehen.“

Cartoon von Sarah Kempa

Bevor ich Portland verließ, besuchte ich Marlo und Joe Urbina. Im Jahr 2008 wurden sie Eltern der Zwillinge Max und Sofia. Marlo und Joe wussten nicht, dass sie beide Träger der Batten-Krankheit waren, einer seltenen degenerativen Erkrankung, die das zentrale Nervensystem zerstört. Die Kinder sind jetzt Teenager. Max ist gesund. Sofia hat Batten, für das es keine bekannte Heilung gibt.

In ihrem Hinterhof saßen wir an einem Picknicktisch neben einem üppigen Gemüsegarten und sie erzählten mir vom Verlauf von Sofias Krankheit. Als sie ein kleines Mädchen war, hatten sie nichts anderes an ihr bemerkt. Sie war eine frühe Leserin und kümmerte sich um ihren Bruder. „Sie wirkte etwas ungeschickt und unaufmerksam“, sagte Joe. „Aber es gab zunächst keine große Sache. Es waren einfach, wissen Sie, normale Kinder.“ Im Kindergarten begann Sofia jedoch, ihr Sehvermögen zu verlieren, und die Diagnose wurde gestellt; In der zweiten Klasse war sie funktionell blind. „Sie sagen dir: ‚Geh nach Hause, sammle Erinnerungen, denn es wird hässlich‘“, sagte Marlo.

Mit fortschreitender Krankheit begann sich Sofia zu verändern. „Ihre kognitiven Fähigkeiten ließen nach und ihre emotionalen Schwankungen wurden enorm“, sagte Joe. Sie hatte Probleme mit der Selbstregulation und ihr Gedächtnis verschlechterte sich. Sie wurde wütend, nachdenklich und starr. „Sie nennen es jugendliche Demenz“, sagte Marlo. Kinder mit Batten erreichen selten das Erwachsenenalter.

Mit vierzehn kann Sofia nicht mehr laufen und es ist schwer, sie zu verstehen, wenn sie spricht; Sie hat Schlag- und Schreianfälle, die stundenlang anhalten können. Max, der eine enge Beziehung zu seinem Zwilling pflegt, muss in sein Zimmer gehen und eine Lärmmaschine einschalten, um seine Hausaufgaben zu erledigen. Marlo sagte, dass Sofia ihre Prognose verstehe. „Sie ist bei Bewusstsein und ihr Herz ist gebrochen“, sagte sie. „Sie wird in letzter Zeit oft sagen: ‚Mein Auge, mein Auge, mein Gehirn, mein Auge.‘ Sie weiß, dass es Batten ist, und deshalb kann sie nichts sehen und deshalb kann sie nicht aufhören zu schreien und deshalb kann sie nicht gehen. Sie wird fünfundvierzig Minuten lang schreien und dann hinterher sagen: „Es tut mir leid, mein Gehirn.“ Weißt du, du umarmst sie einfach und sagst einfach: „Es ist in Ordnung, Baby, es ist nicht deine Schuld, es ist in Ordnung.“ Sie hat Angst.“

Als die Urbinas zum ersten Mal davon hörten CRISPR Sie hofften, dass Sofia eines Tages davon profitieren könnte, da es in der somatischen Gentherapie eingesetzt wurde. Als diese Hoffnung verblasste, richteten sie ihre Energie auf die Zukunft. „Max ist nicht betroffen, aber Max ist Träger“, sagte Marlo. „Und das bedeutet, dass er diese Krankheit weitergeben kann. Das ist eine schreckliche Krankheit. Es ist, als hätten ALS und Alzheimer ein Kind bekommen. Ich möchte diese Krankheit sehen gegangen.“

Sie glaubt, dass die Genbearbeitung das Potenzial hat, Batten zusammen mit Hunderten anderer verheerender Krankheiten auszurotten. „Ich denke, die meisten Amerikaner würden sagen, dass wir diese Art von Wissenschaft betreiben, um diese Dinge heilen zu können“, sagte Marlo. „Und für mich besteht die beste Heilung darin, die Krankheit von vornherein zu verhindern.“

Marlo schätzt, dass Sofia noch zwei bis drei Jahre zu leben hat. Sie erzählte mir: „Gestern Abend habe ich sie gehalten, und sie zitterte und fragte: ‚Wann, wann, wann?‘ Und ich sagte: „Wissen Sie, der Körper der Menschen wird müde, und es ist in Ordnung, wenn er müde wird.“ Und wenn Sie jetzt müde sind, ruhen wir uns einfach aus. Und wenn dein Körper es nicht mehr kann, ist es in Ordnung‘“

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